Модификация гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) с помощью лентивируса является перспективным терапевтическим подходом для лечения генетических заболеваний и мощным инструментом для исследования иммунной системы in vivo. Однако у данной системы есть ряд существенных ограничений. Так, на животных моделях симуляция воспалительного заболевания может занять недели или даже месяцы. По этой причине в костный мозг (КМ) должны быть пересажены долгоживущие ГСК (LT-HSC), что позволяет проводить долгосрочные эксперименты. Чтобы избежать вытеснения модифицированных ГСК немодифицированными ГСК, перед трансплантацией проводят обогащение модифицированных ГСК. Для обогащения применяют методы химической селекции или сортировку флуоресцентных клеток. Для получения флуоресцентных ГСК используют лентивирус, экспрессирующий флуоресцентный белок (как правило GFP или mChery) под неспецифическим (сильным) промотором, который позволяет всем потомкам LT-HSC экспрессировать целевой белок.

Ранее эксперименты, проведённые с применением такого подхода, критиковались экспертами за то, что наблюдаемые биологические эффекты могли возникнуть за счёт экспрессии целевого белка сразу всеми компартментами иммунной системы, а не отдельной популяцией клеточных линий. Группа учёных из Центра кардиоваскулярных исследований (Германия) решила эту проблему. Авторы создали бицистронный лентивирус, который экспрессирует флуоресцентный белок под сильным промотором, а целевой белок (или РНК) – под специфическим промотором. За основу был взят лентивирус “pLckE-GFP-miR-shRNAscrambled”. Для экспрессии флуоресцентного белка использовался промотор mPGK, а для экспрессии целевого белка использовали два промотора dLck и CD3δ, которые специфически экспрессируются в Т-лимфоцитах. Эксперименты с изолированными ГСК показали, что новый лентивирус инфицирует долгоживущие ГСК с эффективностью 26%, а короткоживущие ГСК – с эффективностью 60%. Эксперименты на мышах показали, что после пересадки CD3δ-лентивируса 59% всех Т- лимфоцитов происходили из модифицированных ГСК, при этом 49% из них экспрессировали целевой белок. При этом целевой белок был обнаружен у 46% гранулоцитов. Лентивирус с dLck-промотором экспрессировался у 64% Т- клеток, но только 16% экспрессировали целевой белок. При этом целевой белок экспрессировался у 0,6% гранулоцитов.

Таким образом, новый бицистронный лентивирус позволяет изучать целевые белки в определённых компартментах иммунной системы. Данный вирус может найти применение в генной терапии таких заболеваний, как первичные иммунодефициты, тяжёлый комбинированный иммунодефицит, синдром Вискотта — Олдрича и сидром Ди Джорджи.